способ лесозаготовки

Классы МПК:A01G23/02 пересадка, выкорчевывание, валка деревьев или обрезка ветвей или сучьев с деревьев
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью Инновационно-технологический центр "Инновационные лесные технологии" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-02-21
публикация патента:

Изобретение относится к лесной промышленности и лесному хозяйству и может быть использовано при выполнении лесосечных работ. Способ включает разбиение лесосеки на пасеки, территорию которых разбивают на пять полос: волок, две примыкающие к волоку ленты, две удаленные от волока ленты, и предусматривает валку деревьев и обрезку сучьев с использованием бензопил и трелевку хлыстов лесозаготовительной машиной. Обрезку сучьев осуществляют на волоке с деревьев, поваленных кроной на волок, и с деревьев, подтрелеванных к волоку манипуляторной машиной в подвешенном положении. Способ позволит снизить площадь, занятую под погрузочными пунктами и волоками, что приведет к увеличению сохранности подроста, оставляемого на доращивание. 6 ил., 3 табл.

способ лесозаготовки, патент № 2513528 способ лесозаготовки, патент № 2513528 способ лесозаготовки, патент № 2513528 способ лесозаготовки, патент № 2513528 способ лесозаготовки, патент № 2513528 способ лесозаготовки, патент № 2513528

Формула изобретения

Способ лесозаготовки, включающий разбиение лесосеки на пасеки, территорию которых разбивают на пять полос: волок, две примыкающие к волоку ленты, две удаленные от волока ленты, и предусматривающий валку деревьев и обрезку сучьев с использованием бензопил и трелевку хлыстов лесозаготовительной машиной, отличающийся тем, что обрезку сучьев осуществляют на волоке с деревьев, поваленных кроной на волок, и с деревьев, подтрелеванных к волоку манипуляторной машиной в подвешенном положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесной промышленности и лесному хозяйству и может быть использовано при выполнении лесосечных работ.

Известен способ лесозаготовок, включающий валку деревьев, обрезку сучьев с использованием моторных цепных пил, набор пачки хлыстов гидроманипулятором трелевочного трактора в его кониковое зажимное устройство, трелевку хлыстов и погрузку их на лесовозный транспорт, осуществляемую фронтальным челюстным погрузчиком [1].

Известен способ лесозаготовок, включающий валку деревьев, обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты моторными цепными пилами у пня, окучивание сортиментов вручную, сбор и погрузку пачек сортиментов гидроманипулятором сортиментовоза (форвардера) на его грузовую площадку, трелевку (подвозку) и разгрузку сортиментов в штабель у лесовозной дороги [2].

Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является способ разработки лесосек по патенту на изобретение РФ № 2269251 (опубл. 10.02.2006), включающий разбиение лесосеки на пасеки, территория которых разбивается на пять полос: волок, две примыкающие к волоку ленты, две удаленные от волока ленты, предусматривающий осуществление валки деревьев, обрезки сучьев, раскряжевки хлыстов с использованием бензопил и трелевки сортиментов форвардером, отличающийся тем, что при обработке деревьев, сваленных на удаленных от волока лентах, отделение от хлыста очередного сортимента при его раскряжевке осуществляется после подтаскивания его к волоку манипулятором форвардера оставшейся нераскряжеванной части хлыста и трелевки на погрузочный пункт предыдущего сортимента, причем раскряжевка удаленных от волока хлыстов начинается после их подтаскивания к волоку таким образом, чтобы при отделении от хлыста следующего сортимента остающаяся нераскряжеванной часть хлыста находилась в зоне действия манипулятора форвардера на длину, досягаемую для ее захвата манипулятором.

Недостатки способа лесозаготовок [1] заключаются в использовании тракторов для трелевки исключительно хлыстов или деревьев; после валки деревьев и обрезки сучьев бензиномоторными пилами манипуляторы этих тракторов с малым вылетом стрелы до 5,0 м обеспечивают сбор хлыстов (деревьев) с ограниченной площади пасеки шириной до 35 м, загрузка коника трелевщика методом подтаскивания приводит к повреждению подроста и деревьев, оставленных на доращивание; для выполнения подготовительных, вспомогательных и погрузочных работ применяется дополнительно бульдозер, а для погрузки хлыстов - фронтальный челюстной погрузчик.

Недостатки способа лесозаготовок [2] заключаются в том, что мотористы бензиномоторных пил выполняют обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов на месте валки деревьев, а ручное окучивание сортиментов в пачки, сбор сучьев на волок или в кучи для сжигания являются наиболее трудоемкими операциями, особенно при глубоком снеге - они занимают половину всего рабочего времени; при вылете манипулятора сортиментовоза (форвардера) до 7,5 м ширина пасеки на сплошных рубках составляет до 20 м, а на рубках ухода до 40 м форвардер не предназначен для трелевки хлыстов или деревьев.

Недостатком способа по прототипу является также обрезка сучьев у пня сваленного дерева, их ручная переноска на волок, периодическое подтаскивание манипулятором с небольшим вылетом хлыстов ближе к волоку после каждого отделения от них сортимента и связанное с этим значительное увеличение числа рейсов сортиментовоза (форвардера) за каждой партией отпиленных сортиментов, частых перемещений раскряжевщиков хлыстов по лесосеке при выпиловке единичного сортимента на каждом хлысте и, следовательно, значительное снижение производительности и повышение энергозатрат.

Техническая задача изобретения заключается в снижении площади, занятой под погрузочными пунктами и волоками, что ведет к увеличению сохранности подроста, оставляемого на доращивание.

Техническая задача достигается тем, что способ лесозаготовки включает разбиение лесосеки на пасеки, территорию которых разбивают на пять полос: волок, две примыкающие к волоку ленты, две удаленные от волока ленты, и предусматривающий валку деревьев и обрезку сучьев с использованием бензопил и трелевку хлыстов лесозаготовительной машиной, причем обрезку сучьев осуществляют на волоке с деревьев, поваленных кроной на волок, и с деревьев, подтрелеванных к волоку манипуляторной машиной в подвешенном положении.

Сравнение заявляемого изобретения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- обрезку сучьев осуществляют на волоке с деревьев, поваленных кроной на волок;

- обрезку сучьев осуществляют с деревьев, подтрелеванных к волоку манипуляторной машиной в подвешенном положении.

Поэтому можно предположить, что заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна».

В результате патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков не выявлена, поэтому можно сделать предварительный вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

На Фиг.1 показан унифицированный манипуляторный лесной трелевщик-погрузчик (УМЛТП), на Фиг.2 показана последовательность выполнения операций при заготовке хлыстов, где WП - ширина пасеки, W1, W2способ лесозаготовки, патент № 2513528 W5 - ширины лент. На Фиг.3 показана схема разработки ленты, удаленной от волока с подтрелевкой дерева в полуподвешенном состоянии, на Фиг.4 показана позиция УМПТП при подтрелевке к волоку удаленных крупных деревьев, предотвращающая его опрокидывание, на Фиг.5 показана схема погрузки хлыстов на автопоезд с их разворотом на 90°, на Фиг.6 показана последовательность выполнения операций при заготовке сортиментов.

Лесосечные работы выполняются унифицированным манипуляторным лесным трелевщиком-погрузчиком (УМЛТП), например, «Felix» фирмы Pfanzelt Maschinenbau, или Амкодор, производитель ОАО «Амкодор», г. Минск, Республика Беларусь, (Фиг.1), состоящим из движителя (10), на котором установлено навесное оборудование: манипулятор с вылетом 11,0 м (11), кониковое зажимное устройство при хлыстовой заготовке (12) или съемные стойки при сортиментной заготовке (13), отвал (14) и формировочный щит (15) для придания УМЛТП дополнительной устойчивости и проведения подготовительных работ, навесной лесной плуг для противопожарной минерализации лесных площадей.

Последовательность выполнения операций при заготовке хлыстов (Фиг.2): вальщик (1) валит деревья (2) сначала на пасечном волоке (3) начиная с дальнего конца пасеки, все деревья (2) укладываются комлем по направлению трелевки вдоль оси волока (3). Валка деревьев идет с учетом расположения групп подроста и молодняка хозяйственно ценных пород. Через 50 м за вальщиком начинают работу обрезчики сучьев (4).

После полной разрубки пасечного волока и обрезки сучьев на волоке вальщик перемещается на следующую пасеку, а затем и обрезчики сучьев (4), УМЛТП (5) начинает сбор хлыстов на разработанном волоке, перемещаясь грузовой платформой с зажимным коником вперед по пасечному волоку на расстояние, необходимое для возможного полного заполнения коникового зажимного устройства, с одновременным сдвигом к границам волока (6) (вдоль его оси) хлыстов (7), мешающих проезду. Хлысты, не мешающие проезду, пропускаются под машиной. Двигаясь обратно (в направлении трелевки), УМЛТП начинает сбор хлыстов, укладывая их манипулятором комлями в кониковое зажимное устройство. Закончив сбор хлыстов (7), погрузчик движется на погрузочный пункт, расположенный у лесовозного уса, где осуществляет разгрузку в штабель (при необходимости с сортировкой хлыстов по породам).

На второй фазе (Фиг.2) вальщик начинает разрубку лент, примыкающих к волоку. При ширине пасеки до 35 м валка производится под углом к волоку не более 35°; при ширине пасеки свыше 40 м - под углом до 20° к волку. Вальщик, перемещаясь поперек ленты, валит поочередно деревья в просветы между оставляемыми деревьями таким образом, чтобы как можно большая часть кроны попала на волок. Вальщик и обрезчики сучьев продолжают разработку лент, примыкающих к волоку, а УМЛТП собирает хлысты с ближних лент на предыдущей пасеке.

На третьей фазе (Фиг.2) вальщик начинает разрубку лент, дальних от волока. Валка ведется под углом до 45° к волоку. Ленты разрабатывают поочередно, причем деревья валятся на изреженную часть пасеки кроной на волок. Соблюдая безопасное расстояние, за вальщиком идут обрезчики сучьев (4). УМЛТП (5), завершив работу с ближними лентами, перемещается на предыдущую пасеку (волок), а вальщик (1) и затем обрезчики сучьев (4) приступают к разработке дальних лент следующего волока.

УМЛТП (5) начинает сбор хлыстов (7) с дальних от волока лент. Он подтрелевывает деревья в подвешенном состоянии вершиной к волоку для обеспечения удобства работы обрезчикам сучьев (4) (оставления сучьев сразу на волоке), двигаясь с начала волока (3) (Фиг.3). При подтрелевке удаленных крупных деревьев УМЛТП (5) устанавливается в позицию под углом, блокируя сцепку тележек (Фиг.4) для увеличения опорного контура машины и предотвращения ее опрокидывания.

После вытрелевки хлыстов (7) пасека остается чистой, не требующей дополнительной очистки.

При погрузке автопоезда манипуляторный погрузчик (5) грузит хлысты (7) на транспортное средство (9) с их разворотом на 90° (Фиг.5). С одной стоянки УМЛТП (5) может загрузить от одной до нескольких транспортных единиц.

Последовательность выполнения операций при заготовке сортиментов (Фиг.6). Порядок разработки лесосеки, при сплошных рубках с заготовкой сортиментов, аналогичен сплошным рубкам с заготовкой хлыстов (7) при их трелевке за комель или вершину. Особенность сортиментной технологии в том, что деревья (2) высотой до 30 м с дальних от волока (3) лент валятся под углом до 80°. Это позволяет увеличить ширину пасеки. Валка деревьев выше 30 м ведется под углом до 45° к волоку. Раскряжевка подтянутых к волоку хлыстов не требует операции ручного окучивания, манипулятор УМЛТП достает все сортименты.

При сборе сортиментов (8) с дальних лент УПЛТП (5) помогает при обрезке сучьев, подтаскивает поваленные деревья, в подвешенном состоянии, к волоку (3) (а при большой высоте дерева и за границы волока - на противоположную полупасеку), но на такое расстояние, чтобы последний (комлевой) сортимент (8) был в зоне досягаемости и доступности манипулятора.

На основании заявляемого способа были проведены исследования, результаты которых приведены в таблицах 1, 2, 3.

Таким образом, заявляемый способ позволяет снизить площади, занятые под погрузочными пунктами и волоками, что ведет к увеличению сохранности подроста, оставляемого на доращивание.

Таблица 1
способ лесозаготовки, патент № 2513528 Технологические показатели улучшения лесосечных работ с применением УМЛТП при сплошных рубках
Площадь делянки, га увеличение ширины пасеки, % снижение площади погрузочного пункта и всех волоков, % снижение повреждаемости подроста, %
способ лесозаготовки, патент № 2513528 по сравнению с
аналог 1 (хлысты) аналог 2 (сортименты)аналог 1 (хлысты) аналог 2 (сортименты) аналог 1 (хлысты)аналог 2 (сортименты)
2546,2 69,244,2 135,57,724,5
2446,2 69,246,4 139,28,024,7
2346,2 69,243,5 133,27,824,3
2246,2 69,245,8 137,18,124,5
2146,2 69,244,4 141,57,824,8
2046,2 69,241,1 134,57,424,4
1946,2 69,245,4 139,27,824,6
1846,2 69,241,7 131,47,524,2
1746,2 69,244,5 136,37,924,4
1646,2 69,247,8 142,18,324,7
1546,2 69,243,5 132,98,024,2
1446,2 69,241,2 139,07,424,5
1346,2 69,247,7 146,68,024,9
1246,2 69,242,1 135,07,524,2
1146,2 69,246,7 143,38,124,6
1046,2 69,240,2 129,67,523,8
946,2 69,245,2 138,88,324,3
846,2 69,251,7 151,39,324,9
746,2 69,232,6 131,96,523,7
646,2 69,238,4 146,67,524,4
546,2 69,227,2 120,46,222,6

Таблица 2
способ лесозаготовки, патент № 2513528 Технологические показатели улучшения лесосечных работ с применением УМЛТП при несплошных рубках
Площадь делянки, га увеличение ширины пасеки, % снижение площади погрузочного пункта и всех волоков, %снижение повреждаемости подроста, %
способ лесозаготовки, патент № 2513528 по сравнению с
аналог 1 (хлысты) аналог 2 (сортименты)аналог 1 (хлысты) аналог 2 (сортименты) аналог 1 (хлысты)аналог 2 (сортименты)
25- 38,5-36,4 -5,6
24- 38,5-38,5 -5,8
23- 38,5-34,9 -5,4
22- 38,5-37,1 -5,7
21- 38,5-39,6 -5,9
20- 38,5-35,5 -5,5
19- 38,5-38,2 -5,7
18- 38,5-33,6 -5,2
17- 38,5-36,3 -5,5
16- 38,5-39,6 -5,9
15- 38,5-34,1 -5,3
14- 38,5-37,5 -5,6
13- 38,5-41,7 -6,0
12- 38,5-34,9 -5,3
11- 38,5-39,4 -5,7
10- 38,5-31,3 -4,8
9- 38,5-36,2 -5,3
8- 38,5-43,0 -5,9
7- 38,5-31,4 -4,7
6- 38,5-39,1 -5,4
5- 38,5-23,4 -3,5

Таблица 3
Экономический показатель улучшения лесосечных работ с применением УМЛТП при сплошных рубках
уменьшение себестоимости заготовки 1 м3 древесины, %
при годовом объеме заготовки, тыс.м3 при годовом объеме заготовки, тыс.м3
2550 752550 75
по сравнению с
прототипом 1 (хлысты) прототипом 2 (сортименты)
2,39,3 26,348,0 30,654,3

Источники информации

1. Кочегаров, В.Г. Технология и машины лесосечных работ [Текст] / В.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, В.Н. Меньшиков. - М.: Лесная промышленность, 1990. - 392 с. (с.346способ лесозаготовки, патент № 2513528 348).

2. Заготовка сортиментов на лесосеке. Технология и машины [Текст] / Жуков А.В., Иевинь И.К., Федоренчик А.С., Приворотов Ю.И. и др. - М.: Экология, 1993. - 312 с. (с.182способ лесозаготовки, патент № 2513528 189).

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2513528

patent-2513528.pdf

Класс A01G23/02 пересадка, выкорчевывание, валка деревьев или обрезка ветвей или сучьев с деревьев

машина для рубок ухода за лесом -  патент 2529171 (27.09.2014)
двигатели и обрабатывающие устройства для обработки деревьев -  патент 2515637 (20.05.2014)
способ выборочной заготовки и транспортировки древесины -  патент 2512167 (10.04.2014)
способ посадки защитных лесонасаждений -  патент 2504948 (27.01.2014)
способ разработки лесосек машинами манипуляторного типа -  патент 2504146 (20.01.2014)
способ разработки пораженных пожарами лесных массивов -  патент 2499383 (27.11.2013)
комбайн лесозаготовки -  патент 2484618 (20.06.2013)
способ создания покрытия усов на участках с низкой несущей способностью грунтов -  патент 2479200 (20.04.2013)
способ заготовки сортиментов машиной манипуляторного типа с сохранением молодняка -  патент 2467559 (27.11.2012)
машина для рубок ухода за лесом -  патент 2466529 (20.11.2012)
Наверх